安规电容喷塑出现针孔是怎么回事的原因是什么?

导读:MOS管一个ESD敏感器件,它本身的輸入电阻很高而栅-源极间电容又非常小,所以极易受外界电磁场或静电的感应而带电,又因在静电较强的场合难于泄放电荷容易引起静電击穿。静电击穿有两种方式:一是电压型即栅极的薄

MOS管一个ESD敏感器件,它本身的输入电阻很高,而栅-源极间电容又非常小所以极易受外界电磁场或静电的感应而带电,又因在静电较强的场合难于泄放电荷,容易引起静电击穿

一是电压型,即栅极的薄氧化层发生击穿形荿针孔,使栅极和源极间短路或者使栅极和漏极间短路;

二是功率型,即金属化薄膜铝条被熔断造成栅极开路或者是源极开路。

现在的mos管没有那么容易被击穿尤其是是大功率的vmos,主要是不少都有二极管保护。vmos栅极电容大感应不出高压。若是碰上3DO型的mos管冬天不带防静电环試试基本上摸一个挂一个。

与干燥的北方不同南方潮湿不易产生静电。还有就是现在大多数CMOS器件内部已经增加了IO口保护但用手直接接触CMOS器件管脚不是好习惯。至少使管脚可焊性变差

静电放电形成的是短时大电流,放电脉冲的时间常数远小于器件散热的时间常数因此,当静电放电电流通过面积很小的pn结或肖特基结时将产生很大的瞬间功率密度,形成局部过热有可能使局部结温达到甚至超过材料嘚本征温度(如硅的熔点1415℃),使结区局部或多处熔化导致pn结短路器件彻底失效。这种失效的发生与否主要取决于器件内部区域的功率密喥,功率密度越小说明器件越不易受到损伤。

反偏pn结比正偏pn结更容易发生热致失效在反偏条件下使结损坏所需要的能量只有正偏条件丅的十分之一左右。这是因为反偏时大部分功率消耗在结区中心,而正偏时则多消耗在结区外的体电阻上。对于双极器件通常发射結的面积比其它结的面积都小,而且结面也比其它结更靠近表面所以常常观察到的是发射结的退化。此外击穿电压高于100V或漏电流小于1nA嘚pn结(如JFET的栅结),比类似尺寸的常规pn结对静电放电更加敏感

所有的东西是相对的,不是绝对的MOS管只是相对其它的器件要敏感些,ESD有一个佷大的特点就是随机性并不是没有碰到MOS管都能够把它击穿。另外就算是产生ESD,也不一定会把管子击穿静电的基本物理特征为:(1)有吸引或排斥的力量;(2)有电场存在,与大地有电位差;(3)会产生放电电流这三种情形即ESD一般会对电子元件造成以下三种情形的影响:(1)元件吸附灰尘,改变线路间的阻抗影响元件的功能和寿命;(2)因电场或电流破坏元件绝缘层和导体,使元件不能工作(完全破坏);(3)因瞬间的电场软击穿或电流產生过热使元件受伤,虽然仍能工作但是寿命受损。所以ESD对MOS管的损坏可能是一三两种情况,并不一定每次都是第二种情况上述这彡种情况中,如果元件完全破坏必能在生产及品质测试中被察觉而排除,影响较少如果元件轻微受损,在正常测试中不易被发现在這种情形下,常会因经过多次加工甚至已在使用时,才被发现破坏不但检查不易,而且损失亦难以预测静电对电子元件产生的危害鈈亚于严重火灾和爆炸事故的损失。

电子元件及产品在什么情况下会遭受静电破坏?可以这么说:电子产品从生产到使用的全过程都遭受静電破坏的威胁从器件制造到插件装焊、整机装联、包装运输直至产品应用,都在静电的威胁之下在整个电子产品生产过程中,每一个階段中的每一个小步骤静电敏感元件都可能遭受静电的影响或受到破坏,而实际上最主要而又容易疏忽的一点却是在元件的传送与运输嘚过程在这个过程中,运输因移动容易暴露在外界电场(如经过高压设备附近、工人移动频繁、车辆迅速移动等)产生静电而受到破坏所鉯传送与运输过程需要特别注意,以减少损失避免无所谓的纠纷。防护的话加齐纳稳压管保护

现在的mos管没有那么容易被击穿,尤其是昰大功率的vmos,主要是不少都有二极管保护vmos栅极电容大,感应不出高压与干燥的北方不同,南方潮湿不易产生静电还有就是现在大多数CMOS器件内部已经增加了IO口保护。但用手直接接触CMOS器件管脚不是好习惯至少使管脚可焊性变差。

MOS管被击穿的原因及解决方案

第一、MOS管本身的輸入电阻很高而栅源极间电容又非常小,所以极易受外界电磁场或静电的感应而带电而少量电荷就可在极间电容上形成相当高的电压 (U=Q/C),将管子损坏虽然MOS输入端有抗静电的保护措施,但仍需小心对待在存储和运输中最好用金属容器或者导电材料包装,不要放在易产生靜电高压的化工材料或化纤织物中组装、调试时,工具、仪表、工作台等均应良好接地要防止操作人员的静电干扰造成的损坏,如不宜穿尼龙、化纤衣服手或工具在接触集成块前最好先接一下地。对器件引线矫直弯曲或人工焊接时使用的设备必须良好接地。

第二、MOS電路输入端的保护二极管其通时电流容限一般为1mA,在可能出现过大瞬态输入电流(超过10mA)时应串接输入保护电阻。因此应用时可选择一个內部有保护电阻的MOS管应还有 由于保护电路吸收的瞬间能量有限,太大的瞬间信号和过高的静电电压将使保护电路失去作用所以焊接时電烙铁必须可靠接地,以防漏电击穿器件输入端一般使用时,可断电后利用电烙铁的余热进行焊接并先焊其接地管脚。

MOS是电压驱动元件对电压很敏感,悬空的G很容易接受外部干扰使MOS导通外部干扰信号对G-S结电容充电,这个微小的电荷可以储存很长时间在试验中G悬空佷危险,很多就因为这样爆管G接个下拉电阻对地,旁路干扰信号就不会直通了一般可以10~20K。这个电阻称为栅极电阻作用1:为场效应管提供偏置电压;作用2:起到泻放电阻的作用(保护栅极G~源极S)。第一个作用好理解这里解释一下第二个作用的原理:保护栅极G~源极S:场效应管嘚G-S极间的电阻值是很大的,这样只要有少量的静电就能使他的G-S极间的等效电容两端产生很高的电压如果不及时把这些少量的静电泻放掉,他两端的高压就有可能使场效应管产生误动作甚至有可能击穿其G-S极;这时栅极与源极之间加的电阻就能把上述的静电泻放掉,从而起到叻保护场效应管的作用

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  静电喷涂时经常会发现一些笁件表面喷涂出来的效果不尽人意有的出现气泡,有的喷塑出现针孔是怎么回事就这类问题有如下解决方法:

  1、被涂物材质方面。如铸铁件、铸铝件有砂眼或者热轧钢板的表面粗糙,有微细孔等这些情况都会使涂膜容易出现砂粒(颗粒)或者火山坑。这是因为当粉末涂料烘烤固化粉末涂料熔融流平时使被涂物表面封闭,随着被涂物温度的升高被涂物砂眼或气孔中的空气压力加大,从而拱起熔融流平的涂膜如果内部压力不能鼓破涂膜时就形成砂粒(颗粒),当鼓破涂膜而涂膜又不能弥合时就形成火山坑解决这种问题的最根夲措施是保证铸铁件、铸铝件等被涂物没有砂眼;热乳钢板表面平整,没有氧化皮和气孔如果在选材方面无法解决时,从涂装工艺方面将被涂物进行预热,采用热喷涂工艺就可以解决这种问题;另外喷两次的工艺也可以解决这种问题,但是这两种方法都比较麻烦而苴还增加了涂装成本。

  2、被涂物表面处理得不好表面处理液中的磷化残渣等杂质仍附着在被涂物表面上,在进行粉末喷涂时容易產生涂膜的质点或颗粒这种问题只要通过及时清理磷化液中的残渣,在水洗工艺中将被涂物清洗干净就能解决

  3、在静电粉末涂裝中,喷粉室周围的生产环境不干净特别是空气中的一些粉尘和颗粒物被带进粉末涂料或喷粉室,或者因静电感应作用使带电杂质被吸附到被涂物上面在粉末涂料熔融流平时,成为涂膜中的质点或颗粒这种问题通过将喷粉室与生产车间隔离,防止生产车间的灰尘和污粅带进喷粉室同时进入喷粉室的空气经过认真净化处理就能解决。如果使用的是摩擦荷电静电粉末喷枪就不会使环境中的粉尘带上静電,相比之下涂膜就不易产生因空气中的粉尘等杂质引起的质点(颗粒) 

  4、当涂膜厚度在50^m以下时,涂膜过薄粉末涂料在熔融流岼时,还不能隐蔽涂膜上微小不熔融的颗粒使涂膜上颗粒更多,但是如果涂膜厚度达到一定的程度例如70~80pm时,涂膜上的颗粒就很少┅般涂膜厚度越厚,涂膜的流平性越好可以隐蔽一定范围的颗粒,适当增加涂膜厚度也是减少涂膜上颗粒的一种有效措施。经验证明涂膜厚度达到粉末涂料平均粒径的2.5倍左右才能得到比较满意的流平性。

  5、在回收粉末涂料过程中回收粉末涂料未经过筛或者过篩筛网目数太小(网眼太粗)或者输送链挂具上面固化粉末涂层的颗粒掉下来进入到回收粉末涂料后,那些灰尘和不熔的颗粒将成为涂膜仩的颗粒解决这种问题的方法是让回收的粉末涂料必须经过自动或手动振动筛过筛,筛后的粉末再与新粉按比例混合后使用另外,为叻防止输送链挂具上面固化的粉末涂料脱落下来污染回收粉末涂料就要及时定期处理吊钩上的固化粉末涂料。喷粉室中的回收粉末涂料吔必须用适当目数的筛网过筛后使用在自动回收粉末涂料与新粉混合系统中,要定期检査供粉槽流化床中的粉末涂料是否有回收粉末带進去的固体颗粒等杂质并根据情况进行必要的处理或者完全用新粉末进行更换。

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